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温拌再生SMA混合料在道路工程中应用

作者:dqwlunwen 分类:理工论文 时间:2022-09-16

关键词:职称论文发表,参编教材,教材出版,理工论文发表
 
    依托永济路(迎宾大道—鞠官屯泵站)提升改造工程,对温拌再生SMA混合料进行了实际应用,对其原材料、生产及施工工艺进行了介绍,并对该混合料的性能进行了试验研究,结果表明,掺加20%废旧橡胶改性沥青RAP的温拌再生SMA混合料,具有橡胶粉复合SBS改性沥青混合料的特性,其高温稳定性、水稳定性优于全新SMA混合料。
 
    关键词:温拌再生SMA混合料;废旧改性沥青;泡沫沥青;橡胶粉
 
  0引言
 
  伴随道路交通事业的发展,人们对道路建设材料的性能、寿命等方面的要求也日渐提高,改性沥青混合料路面应用越来越多。自2010年以来,沧州市区多条快车道采用橡胶改性沥青混合料铺筑,混合料的粗集料为玄武岩碎石,沥青胶结料为废胎胶粉和基质沥青制备的橡胶改性沥青。随着路面服役时间的延长,其服务功能下降,需要对旧路面进行养护维修或铣刨后重建。铣刨回收的RAP料中含有改性沥青和优质玄武岩石料。已有研究表明,橡胶粉与SBS复合改性沥青能够形成比较稳定的三维网络结构[1-2],从而能够改善混合料的高低温性能及水稳定性[3]。通常情况下,热拌SMA混合料的拌和温度为170℃~185℃,在生产和施工过程中能源消耗大,会排放出大量的沥青烟和有害气体,严重污染环境,影响施工人员身体健康,而采用泡沫沥青温拌技术可以显著降低混合料的拌和、摊铺和碾压温度,节约能源,减少有害气体的排放,有效解决传统热拌技术的弊端。永济路(迎宾大道—鞠官屯泵站)提升改造工程全长8025m,其路面机动车道、非机动车道上面层均设计为4cmSMA沥青玛脂碎石混合料,依托该工程,在迎宾大道—开元大道段(约660m)进行了温拌再生SMA混合料的工程应用,即在SBS改性沥青SMA混合料的基础上掺加20%含橡胶改性沥青和玄武岩石料的RAP,并采用泡沫沥青温拌工艺拌和、施工,将SMA沥青混合料应用技术、泡沫沥青温拌技术、沥青路面再生技术3项技术有机融合,实现废旧改性沥青混合料高值化节能环保再生。
 
  1原材料
 
  1.1沥青
 
  采用河北伦特石油化工有限公司的SBS(I-D)改性沥青,其技术指标检测结果见表1。
 
  1.2新集料及纤维稳定剂
 
  粗集料为石家庄10mm~15mm,5mm~10mm玄武岩碎石,细集料为石家庄机制砂,填料为唐山石灰岩矿粉。纤维稳定剂采用木质素纤维。以上原材料的各项技术指标均能满足JTGF40—2004公路沥青路面施工技术规范的技术要求。
 
  1.3改性沥青RAP
 
  采用沧州市某道路工程上面层铣刨回收的橡胶改性沥青混合料回收料。对改性沥青RAP料进行了抽提和筛分试验,检测油石比(质量比)为5.1%,筛分结果见表2。回收沥青的25℃针入度(0.01mm)为19.4,改性沥青RAP技术指标检测结果见表3。
 
  2目标配合比设计
 
  由于泡沫沥青温拌技术是生产工艺上的改善,所以温拌全新SMA-13混合料的配合比设计按照JTGF40—2004公路沥青路面施工技术规范中热拌沥青混合料的配合比设计方法进行试验。在全新SMA-13混合料配合比设计结果基础上,根据RAP的筛分结果,调整各集料的掺配比例,使20%RAP掺量再生SMA-13混合料与全新SMA-13混合料具有基本相同的矿料级配,最终确定的混合料的目标配比见表4,矿料级配曲线见图1。采用马歇尔试验确定全新SMA-13的最佳油石比(质量比)为5.92%,再生SMA-13混合料采用与全新料相同的油石比,其沥青结合料用量由RAP料中的旧沥青和新沥青相加组成。对最佳油石比下SMA-13混合料进行了体积指标和使用性能检验,同时进行谢伦堡析漏试验及肯塔堡飞散试验,结果见表5,表6。
 
  3生产工艺
 
  3.1生产设备
 
  在厂拌热再生设备上安装间歇式沥青发泡装置,使改性沥青在极短的时间内大量、集中、间歇地发泡,并以泡沫形态的改性沥青喷入搅拌缸中。泡沫改性沥青黏度降低,和易性增加,能够在比热拌工艺降低30℃左右的情况下,与改性沥青RAP、新集料、纤维稳定剂等拌和均匀,生产出性能符合要求的温拌再生SMA混合料。
 
  3.2生产过程控制

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